Новый метод для ультра-высокопроизводительного секвенирования РНК в одиночных клетках

Ученые из группы Кристофа Бока (CeMM, Австрийская академия наук) разработали новый метод scifi-RNA-seq (single-cell combinatorial fluidic indexing), который значительно повышает эффективность и масштаб секвенирования РНК одиночных клеток. Исследование опубликовано в Nature Methods.

Проблема существующих методов

Обычные методы, например, на системе 10x Genomics, помещают клетки в микроэмульсионные капли с клеточно-специфичными штрихкодами. Чтобы избежать попадания нескольких клеток в одну каплю (и получения ими одинакового штрихкода), суспензию клеток загружают в очень низкой концентрации. Это приводит к тому, что большинство капель остаются пустыми, а реагенты используются крайне неэффективно.

Суть нового метода scifi-RNA-seq

Метод решает эту проблему за счёт предварительной маркировки РНК каждой клетки уникальным дополнительным штрихкодом до загрузки на микрофлюидный чип. Это позволяет:

• Загружать в эмульсионные капли сразу много клеток, сохраняя возможность их индивидуального анализа.
• Увеличить количество анализируемых клеток в 15 раз на системе 10x Genomics.
• Заранее пометить и объединить тысячи образцов для совместной обработки в одном микрофлюидном анализе.

Применения и перспективы

• Масштабные проекты: Ускорение создания клеточных атласов, например, "Атласа человеческих клеток" (Human Cell Atlas).
• Биомедицина: Поиск редких клеток (стволовых клеток в опухолях, раковых клеток в крови).
• Скрининги: Комбинация CRISPR-скринингов и скринингов лекарств с высокоразрешающим прочтением на уровне одиночных клеток.
• Иммунотерапия: В исследовании метод был использован для CRISPR-скрининга с прочтением в Т-клетках человека, что в будущем может помочь в улучшении методов лечения рака.

Как поясняет руководитель проекта Кристоф Бок, метод позволяет проводить эффективное секвенирование РНК для миллионов одиночных клеток, что облегчает характеристику сложных тканей, органов и целых организмов.